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          原子、生物有機分子、細胞存在   第一回入門講座

                        原理編  2

     週2〜3回配信    '99.02.12.     通しNo.6       読者数 311人

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         目次         1 生物有機分子

                    2 細胞存在

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              〈アミノ酸〉

         H2N―CH―COOH
                |                        ∴Rはアミノ酸側鎖  
                R  

 

 

 


              〈タンパク質主鎖〉

           H  O   H  H  O   H  H  O   H  H      
      +   |  |   |  |  |    |  |  |    |  |      −
    H3N―C―C――N―C―C――N―C―C――N―C―COO
          |          |          |          |      
           R1         R2         R3         R4                    
                  │______│                                          
                    アミノ酸残基                                            

      ∴左右の末端部の+と−符号はイオン化(電荷=極性を持つ)。
        アミノ酸は残基になると左のHと、右のOHが水となって、縮合する。
        残基は更に重合することができる。Rに付された数字は順次番号。

 

 

 


                  〈アミノ酸のひとつチロシンの側鎖〉

                              〇          〇               
                                \      /                 
                      〇         〇―〇          〇       
                        \     /     \      /         
                     〇―〇―〇         〇―〇           
                        /C  C\      /                 
                     C     〇―〇                   
         残基主鎖構成C原子     /     \                 
                              〇          〇               

 

 

 


               〈電解質である水のイオン水和〉


                                                   / ̄\ 
                    H                            | ↑ |
                  〇                              \_/ 
             O /                      / ̄\  / ̄\ / ̄\ 
         − 〇――→  +                | ← || + || → |
               \                     \_/  \_/ \_/ 
                  〇                              / ̄\ 
                    H                            | ↓ |
                                                   \_/ 

    ∴左のように、水分子(H2O)は矢印のベクトルの電気双極子(二つのH)
   を持つ。
      水双極子は、+あるいは、−の電荷に対して、−あるいは+の極性で接する。
      右のように、イオン水和により水分子は四面体結合を崩して、「凝集」する。
   中心の+の極性を持つのがアミノ酸である。その周りの4個は、矢印の極性
   を持つ水双極子である。

 

 



                          〈発芽生殖〉

                                    / ̄\                        
                / ̄ ̄\    / ̄ ̄\  |         / ̄ ̄\           
            _ /        \ /        \/         /        \          
         /  |           |          |         |          |         
        |    |           |          |         |          |         
         \__\       / \       /           \       /          
           |  \__/    \__/              \__/            
            \_/                                               

    ∴Zn(亜鉛)、Cu(銅)、Mo(モリブデン)、Co(コバルト)、
   Z(鉛)、Fe(鉄)、Mn(マンガン)などの遷移元素を含む条件的
   海洋環境の下で、アミノ酸はペプチド結合をつくる。その際、遷移元素
   が触媒となり、高次構造を形成し、球状体となり、更に発芽する。芽が
      生長して分離するのは、球体自身の表面張力と、水流などの外力による。


 

 



                       〈ファン・デル・ワールス力〉

                   引力                            引力                     
             / ̄\    / ̄\              / ̄\    / ̄\               
            ↑ + −   ↑ + −            − + ↓   − + ↓              
             \_/     \_/              \_/     \_/     
                   ><                            ><             

      ∴(+)は核           ∴二個の原子が接近すると電子は共振して
        (−)は電子           位相を揃える。



 

 


                     〈原子間結合部回転〉
                      

                          〇──↑──〇                                    
                          C          C